Si una nave espacial orbitara un planeta, ¿qué necesitaría hacer un atacante para que se estrellara en la superficie?

Disminuya la velocidad.

La idea es contraintuitiva, por supuesto. Cuando vemos naves espaciales acercándose a los planetas en ciencia ficción, siempre están quemando sus motores como aviones. En realidad, el viaje espacial se trata de conservar energía y usarla solo cuando sea necesario.

Un objeto en órbita está en una trayectoria balística. Piensa en una bala en la Tierra. Si disparas, la gravedad actúa sobre él, lo que curva su camino hacia el planeta y la atmósfera lo frena. Pierde energía y cae al suelo. Si desea detenerlo en pleno vuelo, debe actuar en consecuencia. Si golpea algo a mitad del vuelo, lo ha ralentizado, disipado su energía y provocado su caída. Si disparas lo suficientemente rápido, seguirá cayendo, pero caerá en el horizonte, alcanzando la órbita.

Lo mismo con tu nave espacial. Contraintuitivamente tiene que encender los motores en la dirección de desplazamiento. Se llama una quemadura retrógrada. Tendrá el efecto inmediato y obvio de curvar el camino de la nave hacia el planeta, mientras se quema al otro lado, prograde, hará que el extremo más alejado del camino orbital se alargue, haciendo que la nave se aleje del planeta. Grabe el programa lo suficiente y escapará por completo y continuará para siempre o hasta que sea capturado por otro cuerpo.

¡Okay! ¡Esto va a ser divertido!

Matemáticas del movimiento satelital

Este enlace muestra las ecuaciones necesarias para calcular la velocidad orbital de dicho planeta. La velocidad orbital decide la velocidad que la nave espacial necesitaría alcanzar para evitar que se estrelle contra el planeta. Tenga en cuenta que la ecuación para la velocidad orbital es independiente de la masa del objeto que orbita el planeta. Entonces, ya sea la Estrella de la Muerte o Darth Vader, su velocidad orbital para mantener una órbita estable alrededor de un objeto sería la misma.

Órbita terrestre baja – Wikipedia

Wikipedia dice: La velocidad orbital media necesaria para mantener una órbita terrestre baja estable es de aproximadamente 7,8 km / s, pero se reduce con el aumento de la altitud orbital. Calculado para una órbita circular de 200 km es 7.79 km / sy para 1500 km es 7.12 km / s.

El delta-v necesario para alcanzar una órbita terrestre baja comienza alrededor de 9,4 km / s. El arrastre atmosférico y de gravedad asociado con el lanzamiento generalmente agrega 1.3–1.8 km / s al vehículo de lanzamiento delta-v requerido para alcanzar una velocidad orbital LEO normal de alrededor de 7.8 km / s (28,080 km / h).

Entonces, si redujeses esta velocidad considerablemente, ¡puedes estrellar cualquier nave espacial en el planeta que está orbitando!

Pero si la nave espacial tiene organismos que necesitan oxígeno para respirar … simplemente haz un agujero en la nave.

Ya tienes algunas respuestas excelentes, pero lo esencial es que debes hacer que la nave espacial tenga un evento Delta V (cambio de velocidad) de magnitud suficiente para que no puedan superarlo a tiempo. El delta v es velocidad orbital opuesta, esencialmente lo hace para que ya no esté “en órbita” que no se cruza con la Tierra, sino que sí lo hace. Tiene que ser un gran efecto que el cohete no pueda superar. Creo que un NEO que impacta en la dirección opuesta destruiría las naves espaciales, por lo que es probable que sean cohetes, lo que hace que la IA se vuelva loca, etc.

Sí, puedes poner un cohete a un lado o cualquiera de los otros métodos

Hackea la IA. Haz que invierta la orientación de la nave para que apunte hacia atrás. Dale empuje hasta que se desorbita y se encuentra con la atmósfera.

Si la nave es lo suficientemente masiva en comparación con el planeta, podrías aprovechar el momento angular acoplado. Acelera la rotación de la planta construyendo una cadena de montañas a lo largo del camino del barco. El arrastre gravitacional de la nave en órbita acelerará el planeta a expensas del momento angular de la nave. El momento angular para objetos acoplados se conserva.

Trae un tercer objeto masivo cerca de la nave y úsalo como un tractor de gravedad en la nave.

Expande la atmósfera del planeta calentándolo para aumentar la resistencia en esa órbita. Eso también eleva más la masa planetaria, con el mismo efecto que las montañas.

Ablacione la superficie delantera con armas nucleares, rayos láser o rayos de partículas para hacer un torpe cohete de frenado.

Sobrecarga el generador antigravedad de la nave. Como nadie sabe qué es eso, ¿por qué no hacer que aumente la atracción efectiva al planeta?

Amigos, esto es ciencia ficción. ¡No te preocupes por la realidad aquí!

Cambia su órbita a una órbita degradante. Es decir, simplemente reduzca la velocidad tangencial lo suficiente como para hacer que la nave espacial caiga un poco hacia el planeta en cada pasada. Lo mismo que se hace al devolver los refuerzos reutilizables ahora.

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Disminuya la velocidad. Eso hará que caiga hacia el planeta. Si el planeta tiene una atmósfera, solo tiene que reducir la velocidad lo suficiente como para ingresar a la atmósfera donde el arrastre lo ralentizará el resto del camino. Si no tiene atmósfera, necesitará reducir la velocidad mucho más.